Kwartalnik
Polskiego
Towarzystwa
Biochemicznego
Polish
Biochemical
Society
Quarterly


Numer bieżący:
Postępy Biochemii
Nr 4/2018 (Tom 64)

Current number Biochemistry:
issue 4, 2018 (vol.64)



Następny numer: 1 /2019 (Tom 65)

Advances in Biochemistry:
issue 1, 2019 (vol.65)




Molekularne podłoże chorób spowodowanych mutacjami w genach kodujących podjednostki syntazy ATP

Molecular bases of diseases caused by mutations in genes encoding subunits of ATP synthase

 

Emilia Baranowska, Joanna Rytka, Róża Kucharczyk

Zakład Genetyki, Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa

Department of Genetics, Instytute of Biochemistry and Biophysics PAS, 5A Pawinskiego St., 02-106 Warsaw, Poland

 

Artykuł otrzymano 13 kwietnia 2018 r.
Artykuł zaakceptowano 27 maja 2018 r.

Received April 13, 2018
Accepted May 27, 2018

 

 

STRESZCZENIE Syntaza ATP jest ostatnim enzymem systemu OXPHOS, odpowiedzialnym za syntezę ATP. Mutacje zarówno w genach jądrowych jak i mitochondrialnych, kodujących podjednostki enzymu (17 białek), prowadzą do chorób neurodegeneracyjnych. Dwie podjednostki tego enzymu, 8 (ATP8, inna nazwa A6L) i a (ATP6), kodowane są w genomie mitochondrialnym przez geny MT-ATP8 i MT-ATP6. 17 mutacji związanych z chorobami zidentyfikowano w pięciu genach jądrowych kodujących podjednostki enzymu. 58 mutacji zostało opisanych w genach MT-ATP8 i MT-ATP6, 36 z nich zostało zdeponowanych w bazie danych MITOMAP. Dla większości z nich zarówno patogenny charakter jak i mechanizm choroby nie są znane. W tej pracy podsumowujemy aktualną wiedzę na temat molekularnych podstaw chorób spowodowanych nieprawidłowym funkcjonowaniem syntazy ATP. Opisujemy mutacje w genach kodujących podjednostki enzymu oraz dane biochemiczne uzyskane w badaniach komórek pacjentów, modeli komórkowych i drożdżowych, a ponadto badania wykorzystujące drożdże mające na celu selekcję leków i poznanie ich mechanizmu działania. Mutacje w podjednostkach 8 i a wprowadziliśmy do ostatnio opublikowanej struktury domeny błonowej enzymu i dyskutujemy ich strukturalne i funkcjonalne konsekwencje.

ABSTRACT ATP synthase is the last enzyme of the OXPHOS system synthesizing ATP. Mutations in either mitochondrial or nuclear genes encoding subunits of this enzyme (17 polypeptides) cause neurodegenerative diseases. The ATP synthase subunits 8 (ATP8, alias A6L) and a (ATP6) are encoded by the MT-ATP8 and MT-ATP6 mitochondrial genes, respectively. 17 diseases associated mutations were identified in five nuclear genes coding for subunits of this enzyme. 58 mutations were described in the MT-ATP6 and MT-ATP8 genes, among them 36 were deposited in MITOMAP database. For most of them neither their pathogenic character nor the mechanisms are known. This review summarizes what is known about the molecular basis of the ATP synthase deficiencies. We review the mutations in the ATP synthase genes as well as biochemical data obtained from studies of patient’s cells and cybrid or yeast models. We include yeast research about drugs selection and their mechanism of action. Moreover we position the mutations into a recently published structural model of the Fo complex and discuss their structural/functional consequences.

Kwartalnik "Postępy Biochemii" jest wydawany z pomocą finansową Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Indeksowany w Medline i Agrolibrex.

"Postępy Biochemii" a quarterly published with financial support of the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Poland. Indexed in Medline and Agrolibrex.

Copyright © by Pawel Pomorski and Polish Biochemical Society 2009-2016